工程测试技术基础(第四章常用传感器)新

第四章、常用传感器本章学习要求：1.了解传感器的分类2.掌握常用传感器测量原理3.了解传感器测量电路测试技术及应用正在给主人敬送饮料的机器人传感器技术——信息采集——“感官”通信技术———信息传输——“神经”计算机技术——信息处理——“大脑”传感器按感官的归类人的感觉人的感官信号形态转换相关器件物理现象视觉眼光→电流光→电阻光→电流光电池光敏电阻器光电晶体管光电动势光导效应听觉耳位移→电压位移→电阻位移→电压位移→电容压电器件应变计霍尔元件压变电容器压电效应压阻效应霍尔效应压力引起电容量变化温觉与触觉皮肤温度→电压温度→电阻压力→电阻压力→电容压力→电压压力→电压热电偶热敏电阻器应变计压变电容器压电传感器电感式传感器塞贝克效应温度引起载流子数的变化压阻效应压力引起电容量的变化压电效应嗅觉鼻气体→电阻气体→电流半导体气敏元件电化学气体传感器表面吸附现象电化学反应味觉舌化学变化→电离子电极酶传感器第四章、常用传感器4.1概述1.传感器定义传感器是借助检测元件将一种形式的信息转换成另一种信息的装置。

物理量电量

目前，传感器转换后的信号大多为电信号。因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换成电信号的装置。2.传感器的构成

传感器由敏感器件与辅助器件组成。敏感器件的作用是感受被测物理量，并对信号进行转换输出。辅助器件则是对敏感器件输出的电信号进行放大、阻抗匹配，以便于后续仪表接入。4.1概述dV3.传感器的分类4.1概述1)按被测物理量分类常见的被测物理量机械量:长度,厚度,位移,速度,加速度,旋转角,转数,质量,重量,力,压力,真空度,力矩,风速,流速,流量;声:声压,噪声.磁:磁通,磁场.温度:温度,热量,比热.光：亮度，色彩4.1概述机械式,电气式,光学式,流体式等.2)按工作的物理基础分类:4.1概述能量转换型和能量控制型.3)按信号变换特征:能量转换型:直接由被测对象输入能量使其工作.

例如:热电偶温度计,压电式加速度计.能量控制型:从外部供给能量并由被测量控制外部供给能量的变化.例如:电阻应变片.4.1概述4)按敏感元件与被测对象之间的能量关系:物性型:依靠敏感元件材料本身物理性质的变化来实现信号变换.如:水银温度计.结构型:依靠传感器结构参数的变化实现信号转变.例如:电容式和电感式传感器.4.2电阻式传感器电阻式传感器是把被测量转换为电阻变化的一种传感器,按工作的原理可分为:变阻器式、电阻应变式、热敏式、光敏式、电敏式.1变阻器式传感器第四章、常用传感器等效电路分析:xL4.2电阻式传感器L-变阻器总长;x-电刷移动量.R-总电阻;RL电刷电阻;R=K*ll=R/KEE1Lx=RRL=EE1x=L*E1/E4.2电阻式传感器x=L*E1/E=K*E10LEE1x4.2电阻式传感器EE1VRmRxR-Rx1EE1=xLRmR+Lx()-4.2电阻式传感器负载效应1EE1=xLRmR+Lx()-[]0LE(2)变阻器式传感器的性能参数:1)线性(或曲线的一致性);4)移动或旋转角度范围;2)分辨率;5)电阻温度系数;3)整个电阻值的偏差;6)寿命;(3)变阻器式传感器的分类4.2电阻式传感器按测量类型：单圈电位器多圈电位器直线滑动式电位器4.2电阻式传感器按制作方式：线绕电位器导电塑料电位器普通塑料基底导电材料粉变阻器式传感器产品4.2电阻式传感器案例：重量的自动检测--配料设备

比较重量设定原材料4.2电阻式传感器原理：弹簧->力->位移->电位器->电阻案例：煤气包储量检测煤气包钢丝4.2电阻式传感器原理：钢丝->收线圈数->电位器->电阻案例：玩具机器人（广州中鸣数码）4.2电阻式传感器原理：电机->转角->电位器->电阻2电阻应变式传感器--应变片电阻应变片工作原理是基于金属导体的应变效应，即金属导体在外力作用下发生机械变形时，其电阻值随着所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化象。4.2电阻式传感器1)工作原理上述任何一个参数变换均会引起电阻变化,求导数4.2电阻式传感器金属应变片的电阻R为代入3.2电阻式传感器有：金属丝：金属丝体积不变：4.2电阻式传感器有：对金属材料，导电率不变：金属丝应变片：应变计4.2电阻式传感器金属应变计4.2电阻式传感器半导体应变计简化为：优点：灵敏度大;体积小;缺点：温度稳定性和可重复性不如金属应变片。3)应变片的主要参数

4）其它表示应变计性能的参数（工作温度、滞后、蠕变、零漂以及疲劳寿命、横向灵敏度等）。

4.2电阻式传感器1）几何参数：表距L和丝栅宽度b，制造厂常用b×L表示。2）电阻值：应变计的原始电阻值。3）灵敏系数：表示应变计变换性能的重要参数。4.2电阻式传感器3)应变片测量电路VER1R2R3R44.2电阻式传感器令：金属丝应变片：V与应变成线形关系，可以用电桥测量电压测量应变4.2电阻式传感器电阻应变片的选择、粘贴技术

1.目测电阻应变片有无折痕.断丝等缺陷，有缺陷的应变片不能粘贴。2.用数字万用表测量应变片电阻值大小。同一电桥中各应变片之间阻值相差不得大于0.5欧姆.3.试件表面处理：贴片处置用细纱纸打磨干净，用酒精棉球反复擦洗贴处，直到棉球无黑迹为止。4.应变片粘贴:在应变片基底上挤一小滴502胶水，轻轻涂抹均匀，立即放在应变贴片位置。4.2电阻式传感器5.焊线:用电烙铁将应变片的引线焊接到导引线上。6.用兆欧表检查应变片与试件之间的绝缘组织，应大于500M欧。7.应变片保护：用704硅橡胶覆于应变片上，防止受潮。4.2电阻式传感器电阻应变式传感器的应用：测力4.2电阻式传感器标准产品案例：桥梁固有频率测量4.2电阻式传感器案例：电子称原理将物品重量通过悬臂梁转化结构变形再通过应变片转化为电量输出。4.2电阻式传感器案例：冲床生产记数和生产过程监测4.2电阻式传感器案例：机器人握力测量4.2电阻式传感器4.2电阻式传感器案例：振动式地音入侵探测器

适合于金库、仓库、古建筑的防范，挖墙、打洞、爆破等破坏行为均可及时发现。4.2电阻式传感器第四章、常用传感器4.3电容式传感器

变换原理:将被测量的变化转化为电容量变化两平行极板组成的电容器,它的电容量为:+++Aδ、A或ε发生变化时，都会引起电容的变化。6.2电容式传感器一、电容传感器概述、工作原理和类型；二、电容传感器输出特性；三、电容式传感器的特点；四、电容传感器测量电路；五、电容式传感器的应用举例。主要内容学习要求1.掌握电容式传感器工作原理；2.掌握电容式传感器的分类、及它们各自的特点；3.了解电容式传感器的测量电路。电容式传感器是将被测物理量转换为电容量变化的装置，实质上是一个具有可变参数的电容器。6.2电容式传感器介电常数变化型面积变化型极距变化型6.2电容式传感器极距变化型OΔδCδΔC6.2电容式传感器讨论要提高传感器灵敏度S应减小初始极距,但极距也要受电容击穿电压限制。非线性随相对位移的增加而增加，为保证线性度应限制相对位移。初始极距与S，与线性度相矛盾，决定了极距变化型电容传感器只适合测小位移（在0.01微米至零点几毫米）。为提高灵敏度和改善非线性，一般采用差动结构。极距变化型电容传感器Δδδ0δ0C1C2差动式极距变化型差动式极距变化型传感器灵敏度可提高一倍，而非线性可大大减小。极距变化型电容传感器

极距变化型电容式传感器的优点是动态响应快，灵敏度高，可进行非接触测量。但由于输出非线性特性、传感器杂散电容对灵敏度和测量精度的影响，以及与传感器配合使用的电子线路比较复杂等缺点，因此使用范围受到一定限制。差动式电容传感器比单个电容灵敏度提高一倍，非线性误差减小。特点1.主要用于小位移量测量，0.01μm到数百μm。2.分辨力可达0.1μm，灵敏度较高。极距变化型电容传感器应用举例电容式传声器

面积变化型电容传感器的工作原理是在被测参数的作用下改变极板的有效面积。常用的有角位移型和线位移型两种。优点是输出与输入成线性关系。但与极距变化型相比，灵敏度较低。适用于较大角位移及直线位移的测量。面积变化型电容传感器α定板动板覆盖面积电容量灵敏度电容量灵敏度面积变化型电容传感器特点输出特性为线性，灵敏度S为常数，适合测量大位移。

2.与极距变化型相比，灵敏度较低

应用举例

——检测齿轮转速面积变化型电容传感器介电常数变化型电容传感器介电常数变化型电容传感器非线性板材测厚介电常数变化型电容传感器位移测量线性电容式传感器的等效电路Rs为引线,电容器支架和极板的电阻。Rp为并联损耗电阻，它代表极板间的泄漏电阻和极板间的介质损耗。通常在低频时较大。电感L由电容器本身的电感和外部引线的电感所组成。低频时很小，在很高的频率工作时需要加以考虑。电容传感器谐振频率通常为几十兆赫，通常工作点应在其谐振频率的1/21/3，且使用条件必须与标定条件相同。AB传感器等效电容：电容式传感器的等效电路驱动电缆技术消除寄生电容的影响电容式传感器的常用转换电路电桥电路，

二极管双T型电路电容式传感器的常用转换电路电容式传感器的常用转换电路运算放大器式电路C0CxUsUo-Kixi0ai=0有一圆板电容传感器，直径，极板间距离,极板间介质为空气，试计算其电容之值。又若将此电容传感器接至振荡器的调谐回路(皮法，微亨)作为调频元件，为使测量时有较均匀的灵敏度，要求调频最大偏频在以内，求电容传感器的。可移动极板课堂练习1)2)课堂练习解法1课堂练习解法2电容式传感器的特点主要优点主要缺点1.温度稳定性好；2.结构简单，适应性强；3.动态响应好；4.可以实现非接触测量，具有平均效应。输出阻抗高，负载能力差；2.寄生电容影响大。本讲要点总结1．电容传感器工作原理和类型2.电容传感器输出特性和测量电路3.电容式传感器的应用电感式传感器是基于电磁感应原理，它是把被测量转化为电感量的一种装置。分类：电感式传感器自感型可变磁阻型涡流式互感型6.3电感式传感器6.3电感式传感器铁芯衔铁线圈变磁阻式电感传感器N——线圈匝数；Rm——磁路的总磁阻；变磁阻式电感传感器传感器类型可变导磁面积型可变气隙厚度型差动型灵敏度与气隙厚度的平方成反比。为了减小非线性误差，提高灵敏度，通常使这种传感器在小气隙状态下工作，其测量范围在0.001mm与lmm之间。变气隙型自感传感器非差动式当衔铁位于中间位置(位移为零)时，两线圈自感相等，i1＝i2，△i=0，输出电压U＝0。当衔铁有位移时，一个线圈自感增加，另一个线圈自感减小，U的大小表示了衔铁位移量，极性表示了衔铁移动方向。若位移使i1增大，则必定使i2减小相同的值，于是灵敏度增加一倍。变气隙型自感传感器差动式主要特点：具有较好的线性，测量范围也比较大，但它的灵敏度比不上改变气隙厚度的电感传感器。变面积型自感传感器螺线管式电感传感器是一种开磁路电感传感器，其工作原理是基于线圈漏磁路径中的磁阻变化。由于空气通路长，使得磁路的磁阻比较高，因此这种传感器的灵敏度比较低，对于小位移测量意义不大。主要用于较大位移的测量，可达数毫米到数百毫米。可动铁芯螺管型自感传感器这种传感器实际上是个变压器，初级线圈Wl通电后，次级线圈W2便感应出电压。被测量的变化使初、次级线圈间互感发生变化，感应电压也产生相应变化。由于这种传感器常制成差动的形式，故称差动变压器。差动变压器式传感器x次级线圈W1初级线圈W次级线圈W2铁芯Px次级线圈W1初级线圈W次级线圈W2铁芯P前提：M1＝M2＝M1、铁芯位于中间e1=e2，eo=02、铁芯上移，e1↑e2↓,eo与e1同相3、铁芯下移，e2↑e1↓,eo与e2同相螺线管式差动变压器式传感器测量转换电路

交流电桥交流电桥等效电路交流电桥式测量转换电路谐振式调幅电路谐振式调频电路谐振式电涡流式传感器原理:涡流效应高频(1MHz以上)激励电流i施加于邻近金属板一侧的线圈，由线圈产生的高频电磁场作用于金属板的表面。金属板表面感应的涡流产生的电磁场又反作用于线圈上，改变了电感的大小。当线圈与金属板的距离发生变化时，导致耦合系数k、线圈自感L、线圈阻抗ZL的相应变化。高频反射式涡流传感器多用于测定材料厚度。当激励低频电压e1加到发射线圈W1上后，在被测材料中产生涡流i而损耗部分能量，导致接收线圈W2上产生的感应电动势e2减小。其减小量与材料的厚度和材料性质有关，对一定的材料，e2随厚度呈指数规律减小。低频透射式涡流传感器不同频率下的e=f(h)曲线应用举例高频反射式涡流传感器如何测厚？应用举例高频反射式涡流测厚系统示意图CCD应用举例连续油管的椭圆度测量CoiledTubeEddySensor

ReferenceCircle应用举例电涡流传感器振动测量示意图应用举例火车轮检测油管检测应用举例优点：结构简单可靠，没有触点摩擦，灵敏度、分辨率都比较高，输出功率也比较大，测量准确度也比较高。缺点：对激磁电源的频率和振幅的稳定性要求比较高。6.3电感式传感器利用电磁感应原理将被测量（位移、压力等）转换为线圈自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转换成电压或电流的变化量输出，这种将被测非电量转换为电感变化的装置称为电感式传感器。6.5压电式传感器压电效应

某些物质在沿一定方向上施加外力使之变形时，其内部电荷分布将发生变化，使得表面的金属电极产生电荷。在外力除去后，它们又重新回到不带电的状态。这种现象称为正压电效应。

相反，如果把这些物质置于电场中，其几何尺寸也将发生变化，这种由于外电场作用导致物质的机械变形的现象，称为逆压电效应，或称为电致伸缩效应。压电材料天然晶体(如天然石英晶体)——性能稳定，机械性能好，广泛应用于振荡器、谐振器等元件材料。人造晶体(如钛酸钡、锆钛酸钡等)——灵敏度较高，性能存在缺陷，已逐渐被取代。压电陶瓷（锆钛酸铅、氧化锌等）——现今大多采用的材料。压电高聚物薄膜（聚偏二氟乙烯）——压电性强、柔性好，已得到应用。具有这种压电效应的物质称为压电材料或压电元件。Oxyz纵向轴z称为光轴经过六面体棱线并垂直于光轴的x轴称为电轴与z和x抽同时垂直的轴y称为机械轴压电材料通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”，而把沿机械轴y方向的作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”。而沿光抽z方向受力时不产生压电效应。压电效应不受力时：大小相等，相互夹角，因此，。石英晶体极化效应把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”。纵向压电效应把沿机械轴y方向的作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”。横向压电效应作用力越大，产生的电偶极矩越大，极板上出现的电荷越多。石英晶体极化效应单个晶片的等效电路Ca压电元件两电极间的石英晶体或压电陶瓷为绝缘体，因此就构成一个电容器。压电元件的开路电压：++++++++++FF晶片并接CaRaqea灵敏度：特点1.电荷得到放大。2.适用于测量缓变信号和以电荷为输出量的场合。晶片串接++++++++++FFCaRaea灵敏度：特点1.电压得到放大。2.适用于以电压为输出量、测量电路有高输入阻抗的场合。测量电路——电压放大器U-A传感器电缆电压放大器RaRiCaCcCiUiUoq－AUoCaCcCiCfUi传感器电缆电荷放大器测量电路——电荷放大器开环增益足够大时，即，可简化为:压电式传感器是一种典型的自发电式传感器，常用来测量力、压力、振动加速度，也用于声学(包括超声)、声发射及几何量等的测量。压电式传感器压电式加速度传感器6.7霍尔传感器金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。6.7霍尔传感器霍尔元件由霍尔片、四根引线和壳体组成。6.7霍尔传感器测量电路6.7霍尔传感器转角测量6.7霍尔传感器电流传感器当电流流过导线时，将在导线周围产生磁场，磁场大小与流过导线的电流大小成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测。6.7霍尔传感器铁磁材料裂纹检测NS6.7霍尔传感器叶片和齿轮位置传感器6.7霍尔传感器汽车速度测量型式测量范围精确度直线性特点电感式自感式变气隙型±0.2mm±1%±3%只宜用于微小位移测量螺管型1.5~2mm测量范围较前者宽，使用方便可靠，动态性能较差特大型300~2000mm①0.15%~1%差动变压器±0.08~75mm①±0.5％±0.5%分辨力好，受到磁场干扰时需屏蔽涡电流式±2.5~±250mm①±1%~3%＜3%分辨力好，受被测物体材料、形状、加工质量影响同步机360°±0.1°~±7°±0.5%可在1200r/min转速工作，坚固，对温度和湿度不敏感微动同步器±10°±1%±0.05%非线性误差与变压比和测量范围有关旋转变压器±60°±0.1%电容式变面积10-3~103mm①±0.005%±1%受介电常数因环境温度、湿度而变化的影响变间距10-3~10mm①0.1%分辨力很好，但测量范围很小，只能在小范围内近似地保存线性霍尔元件±1.5mm0.5%结构简单，动态特性好7.有一圆板电容传感器，直径，极板间距离,极板间介质为空气，试计算其电容之值。又若将此电容传感器接至振荡器的调谐回路(微微法，微亨)作为调频元件,为使测量时有较均匀的灵敏度，要求调频最大偏频在以内，求电容传感器的。可移动极板特点电阻的增量与磁场的平方成正比；与磁场的正负无关；温度系数影响大；磁感应的范围比霍尔元件大。应用磁头；接近开关和无触点开关。4.7磁敏元件传感器3磁感应半导体元件分类霍尔元件磁电阻元件磁敏二极管磁晶体管磁半导体开关4.7磁敏元件传感器产品4.7磁敏元件传感器案例：转速测量4.7磁敏元件传感器4.8热敏传感器4.8热敏传感器

1.双金属温度计把两种膨胀系数不同的金属薄片焊接在一起制成的。它是一种固体膨胀温度计，可将温度变化转换成机械量变化。优点：结构简单牢固可靠防爆

4.8热敏传感器4.8热敏传感器荧光灯启辉器荧光灯

荧光灯

零线火线当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉光放电），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。电路中电流突然中断，使镇流器两端产生一个比电源电压高得多的感应电动势，在强电场的作用下，引起管内汞蒸气电离而形成弧光放电.4.8热敏传感器荧光灯启辉器启辉器由玻璃管制成的辉光放电管与小电容器并联而成辉光放电管内有一个U形双金属片，一个固定静止触极电板，称为静触板或静触极，玻璃管内充有氖气或氩气，或氖氩混合的惰性气体。当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉光放电过程），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。此时电流直接经过双金属片与静触板流通，惰性气体失去作用而不放电，双金属片开始冷却，经过1～8秒的时间，双金属片收缩回原来状态，启辉器停止工作。2.热电温度计(热电偶)

热电效应

将两种不同材料的导体A和B串接成一个闭合回路，当两个接点温度不同时，在回路中就会产生热电势，形成电流，此现象称为热电效应。4.8热敏传感器ABTT0k——玻耳兹曼常数，e——电子电荷量，T——接触处的温度NA，NB——分别为导体A和B的自由电子密度。4.8热敏传感器热电偶测温基本定律1)均质导体定律由一种均质导体组成的闭合回路，不论导体的横截面积、长度以及温度分布如何均不产生热电动势。TT02)中间导体定律在热电偶回路中接入第三种材料的导体，只要其两端的温度相等，该导体的接入就不会影响热电偶回路的总热电动势。TT0V4.8热敏传感器3)参考电极定律两种导体A,B分别与参考电极C组成热电偶，如果他们所产生的热电动势为已知，A和B两极配对后的热电动势可用下式求得：ABTT0=ACTT0—CBTT0由于铂的物理化学性质稳定、人们多采用铂作为参考电极。4.8热敏传感器4.8热敏传感器4.8热敏传感器3热敏电阻传感器

半导体热敏电阻的材料是一种由锰、镍、铜、钻、铁等金属氧化物按一定比例混合烧结而成的半导体，它具有负的电阻温度系数，随温度上升而阻值下降。4.8热敏传感器RT4.8热敏传感器4.8热敏传感器4.8热敏传感器产品温控器4.8热敏传感器应用汽车发动机传感器水温感应塞还广泛应用于空调、暖气、电子体温计等3传感器原理

4.9气敏电阻传感器气体与人类日常生活密切相关，对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少手段，气敏传感器发挥着极其重要的作用。如生活环境中一氧化碳浓度达0.8～1.15ml/L时，就会出现呼吸急促，脉搏加快，甚至晕厥。还有易燃、易爆气体、酒精等的探测。烟雾报警器酒精传感器二氧化碳传感器4.9气敏电阻传感器气敏传感器是利用气敏半导体材料，如氧化锡、氧化锰。当它们吸收了气体烟雾，如一氧化碳、醇等时，电阻发生变化。从而使气敏元件电阻值随被测气体的浓度改变而变化。

4.9气敏电阻传感器4.9气敏电阻传感器

4.9气敏电阻传感器实验室中的传感器4.9气敏电阻传感器燃气报警器烟雾报警器

酒精传感器4.9气敏电阻传感器4.10超声波检测传感器

4.传感器原理

1)声波及其分类(1)次声波，振动频率低于l6Hz的机械波。(2)声波:振动频率在16Hz―20KHz之间的机械波。(3)超声波:高于20KHz的机械波。2）超声波的物理性质

超声波与声波比，振动频率高，波长短，具有束射特性，方向性强，可以定向传播，其能量远远大于振幅相同的声波，并具有很高的穿透能力。4.10超声波检测传感器声压所谓声压，是指某点上各瞬间的压力与大气压力之差值，单位为Pa，1Pa=1N/m2。声强声强是声波在传播方向上单位时间内通过单位面积的能量，单位为W/m2。声功率声功率(W)是声源在单位时间内发射出的总能量，单位是W。超声波传感器原理超声波发射原理是把铁磁材料置于交变磁场中，产生机械振动，发射出超声波。接收原理是当超声波作用在磁致材料上时，使磁滞材料磁场变化，使线圈产生感应电势输出。

4.10超声波检测传感器超声波传感器对4.10超声波检测传感器超声波传感器应用

超声波探伤/测距/测物tA4.10超声波检测传感器案例：输油管检测检测机器人4.10超声波检测传感器倒车雷达4.10超声波检测传感器

鱼群探测器

4.10超声波检测传感器4.传感器原理

4.11光电传感器

光电传感器通常是指能敏感到由紫外线到红外线光的光能量，并能将光能转化成电信号的器件。其工作原理是基于一些物质的光电效应。内光电效应

半导体材料受到光照时会产生电子-空穴对,使其导电性能增强,光线愈强，阻值愈低，这种光照后电阻率发生变化的现象,称为内光电效应

。光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管4.传感器原理

4.传感器原理

照相机自动测光光控灯工业控制4.7半导体敏感元件传感器

光电池

光生伏特效应指半导体材料P-N结受到光照后产生一定方向的电动势的效应。以可见光作光源的光电池是常用的光生伏特型器件。+++---PN4.7半导体敏感元件传感器

应用光电传感器在工业上的应用可归纳为辐射式(直射式)、吸收式、遮光式、反射式、四种基本形式。4.7半导体敏感元件传感器

4.7半导体敏感元件传感器

4.7半导体敏感元件传感器

4.7半导体敏感元件传感器

案例：光电鼠标就是利用LED与光敏晶体管组合来测量位移。4.7半导体敏感元件传感器

亮度传感器：通过检测周围环境的亮度，再与内部设定值相比较，调整光源的亮度和分布，有效利用自然光线，达到节约电能的目的。4.7半导体敏感元件传感器

相机测距反射式光电传感器4.7半导体敏感元件传感器

4.12光纤传感器

物性型光纤传感器是利用光纤对环境变化的敏感性，将输入物理量变换为调制的光信号。1）物性型光纤传感器第四章、常用传感器光纤流速传感器4.12光纤传感器

结构型光纤传感器是由光检测元件与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。其中光纤仅作为光的传播媒质，所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。2）结构型光纤传感器4.12光纤传感器光纤检测型光电传感器作业件检测颜色检测4.12光纤传感器4.13CCD固态图象传感器

MOS(MetalOxideSemiconductor)光敏元的结构是在半导体(P型硅)基片上形成一种氧化物(如二氧化硅)，在氧化物上再沉积一层金属电极，以此形成一个金属-氧化物-半导体结构元(MOS)。

第四章、常用传感器在半导体硅片上按线阵或面阵排列MOS单元，如果照射在这些光敏元上的是一幅明暗起伏的图像，则这些光敏元上就会感生出一幅与光照强度相对应的光生电荷图像。4.13CCD固态图象传感器01111100光敏管阵列并联串联转换器运算电路显示电路结束信号驱动脉冲CCD4.13CCD固态图象传感器特点:(1)非接触检测;(2)响应快;(3)可靠性高,为修简便;(4)测量精度高;(5)体积小,重量轻;容易与计算机连接(6)对被测物体需要强光照射;(7)受被测物体以外的光的影响.应用:(1)宽度测量;(2)外径测量;(3)主轴径向跳动测量.4.13CCD固态图象传感器

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